Thế giới ô tô ngày nay không chỉ là những cỗ máy cơ khí mạnh mẽ mà còn là các hệ thống máy tính di động phức tạp. Lượng phần mềm và bộ điều khiển điện tử (ECU) trên xe tăng lên chóng mặt, đặt ra những thách thức lớn về độ an toàn, bảo mật và khả năng cập nhật. Trong bối cảnh đó, hai cái tên thường được nhắc đến trong giới kỹ thuật là AUTOSAR và ROS (Robot Operating System). Vậy, AUTOSAR và ROS là gì, và chúng có mối quan hệ như thế nào trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại? Tại Garage Auto Speedy, chúng tôi hiểu rõ tầm quan trọng của việc nắm bắt các công nghệ phần mềm tiên tiến này để phục vụ khách hàng tốt hơn trong tương lai. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích mối liên hệ thú vị giữa hai nền tảng tưởng chừng như khác biệt này.
AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture) là một liên minh phát triển và tiêu chuẩn hóa kiến trúc phần mềm cho các bộ điều khiển điện tử (ECU) trong ô tô. Ra đời từ năm 2003, mục tiêu chính của AUTOSAR là tạo ra một nền tảng phần mềm chuẩn hóa, cho phép tái sử dụng phần mềm, giảm chi phí phát triển và nâng cao độ tin cậy, đặc biệt là với các chức năng an toàn tới hạn (safety-critical).
Kiến trúc AUTOSAR Classic Platform (CP) bao gồm các lớp phần mềm được tiêu chuẩn hóa, tách biệt phần mềm ứng dụng khỏi phần cứng và phần mềm cơ bản (Basic Software – BSW). Điều này giúp các nhà sản xuất ô tô (OEM) và nhà cung cấp (Tier 1) dễ dàng phát triển, tích hợp và cập nhật phần mềm trên các nền tảng phần cứng khác nhau. Các hệ thống như điều khiển động cơ, phanh ABS, túi khí… thường được xây dựng trên nền tảng AUTOSAR CP, nơi mà yêu cầu về thời gian thực và độ an toàn rất cao.
Gần đây hơn, AUTOSAR Adaptive Platform (AP) được phát triển để đáp ứng nhu cầu của các hệ thống phức tạp hơn, đòi hỏi khả năng kết nối, cập nhật OTA (Over-The-Air), và tính toán hiệu năng cao, như hệ thống thông tin giải trí (infotainment) hay các module hỗ trợ lái nâng cao (ADAS) và xe tự hành. AP dựa trên các khái niệm của hệ điều hành POSIX (như Linux), sử dụng các giao tiếp hướng dịch vụ (Service-Oriented Architecture – SOA) và phù hợp với các bộ xử lý đa nhân mạnh mẽ.
Theo các chuyên gia tại Garage Auto Speedy, “Việc chuẩn hóa phần mềm thông qua AUTOSAR là bước tiến quan trọng, giúp các garage như chúng tôi dễ dàng hơn trong việc chẩn đoán và sửa chữa các lỗi liên quan đến phần mềm phức tạp trên xe. Khi các module phần mềm tuân theo một kiến trúc chung, việc hiểu và xử lý chúng trở nên có hệ thống hơn.”
Mặc dù tên là “Operating System” (Hệ điều hành), ROS không phải là một hệ điều hành theo nghĩa truyền thống (như Windows hay Linux). ROS là một framework phần mềm mã nguồn mở, một tập hợp các thư viện và công cụ giúp các nhà phát triển tạo ra phần mềm cho robot. ROS cung cấp một cấu trúc linh hoạt để kết nối các quy trình khác nhau (gọi là nodes) thông qua hệ thống truyền thông điệp (topics và services).
ROS cực kỳ phổ biến trong cộng đồng nghiên cứu và phát triển robot, đặc biệt là trong lĩnh vực xe tự hành. Hệ sinh thái ROS rất phong phú với vô số các gói phần mềm (packages) đã được phát triển sẵn cho các tác vụ như xử lý dữ liệu cảm biến (camera, LiDAR, radar), định vị và bản đồ (SLAM), lập kế hoạch di chuyển, và điều khiển. ROS cho phép các nhà phát triển nhanh chóng thử nghiệm các thuật toán phức tạp và tích hợp nhiều loại phần cứng khác nhau.
Ông Bùi Hiếu, Chuyên gia tư vấn xe tại Garage Auto Speedy, chia sẻ: “Khi tìm hiểu về các công nghệ xe tự hành mới nhất, chúng tôi thường thấy ROS xuất hiện rất nhiều. Nó là công cụ mạnh mẽ giúp các kỹ sư nghiên cứu và phát triển các tính năng như nhận diện vật thể hay ra quyết định di chuyển một cách nhanh chóng.”
Mặc dù cả hai đều liên quan đến phần mềm và hệ thống điều khiển, AUTOSAR và ROS được thiết kế cho các mục đích và môi trường khác nhau, dẫn đến những khác biệt cơ bản:
Dù có nhiều khác biệt, sự giao thoa giữa AUTOSAR và ROS ngày càng trở nên quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh xe tự hành và xe định nghĩa bằng phần mềm (Software-Defined Vehicles – SDV) đang phát triển mạnh mẽ.
Lý do chính là nhu cầu kết hợp những điểm mạnh của cả hai:
Ông Nông Văn Linh, Kỹ sư trưởng tại Garage Auto Speedy, nhận định: “Trong khi AUTOSAR đã chứng minh được vai trò trong việc đảm bảo an toàn và độ tin cậy cho các hệ thống cốt lõi của xe, thì ROS lại mang đến sự linh hoạt cần thiết cho các ứng dụng phức tạp như nhận diện và lập kế hoạch di chuyển trên xe tự hành. Việc kết hợp chúng là hướng đi tất yếu để xe thông minh hơn mà vẫn đảm bảo an toàn.”
Việc tích hợp AUTOSAR (thường là Adaptive Platform) và ROS (thường là ROS 2 do sử dụng DDS làm lớp truyền thông, tương thích với SOME/IP của AUTOSAR AP) có thể được thực hiện thông qua nhiều cách:
Việc kết hợp hai nền tảng này không hề đơn giản và đặt ra nhiều thách thức:
Tuy nhiên, cơ hội mà sự kết hợp này mang lại là rất lớn:
Sự phát triển của xe định nghĩa bằng phần mềm và xe tự hành cho thấy vai trò của phần mềm trong ô tô sẽ ngày càng trung tâm. AUTOSAR Adaptive đang dần trở thành nền tảng chính cho các hệ thống tính toán hiệu năng cao trên xe, mang nhiều đặc điểm của một hệ điều hành hiện đại và cho phép tích hợp các ứng dụng phức tạp hơn. ROS 2, với kiến trúc linh hoạt và khả năng giao tiếp dựa trên DDS, là một ứng viên sáng giá để phát triển các ứng dụng cấp cao như perception và planning.
Trong tương lai, nhiều khả năng chúng ta sẽ thấy một sự phân lớp rõ ràng hơn: AUTOSAR Classic vẫn đảm nhiệm các chức năng điều khiển an toàn, thời gian thực cấp thấp. AUTOSAR Adaptive sẽ đóng vai trò là nền tảng tích hợp, xử lý các tác vụ phức tạp hơn và cung cấp giao diện cho các ứng dụng khác. Và ROS 2 sẽ được sử dụng để phát triển nhanh các thuật toán tiên tiến, chạy trên AUTOSAR Adaptive hoặc các nền tảng phần cứng riêng biệt, giao tiếp với các hệ thống còn lại thông qua các chuẩn đã thống nhất.
“Garage Auto Speedy luôn theo dõi sát sao những tiến bộ công nghệ này. Dù AUTOSAR hay ROS có phát triển theo hướng nào, việc phần mềm ngày càng chi phối hoạt động của xe là điều không thể chối cãi. Hiểu biết về những nền tảng này giúp chúng tôi chuẩn bị tốt nhất cho việc sửa chữa, bảo dưỡng và tư vấn về các dòng xe hiện đại và tương lai cho khách hàng,” đại diện Garage Auto Speedy cho biết.
AUTOSAR có phải là đối thủ cạnh tranh của ROS không?
Không hẳn. Chúng được thiết kế cho các mục đích khác nhau. AUTOSAR tập trung vào chuẩn hóa và an toàn cho phần mềm nhúng ô tô truyền thống và hiện đại (AP), trong khi ROS tập trung vào sự linh hoạt và phát triển nhanh cho robot và các ứng dụng phức tạp như perception. Chúng có thể bổ trợ lẫn nhau.
Liệu ROS có thể thay thế hoàn toàn AUTOSAR trong tương lai?
Rất khó xảy ra, ít nhất là trong tương lai gần. Yêu cầu về an toàn chức năng và độ tin cậy tới hạn trong các hệ thống điều khiển cơ bản của ô tô (phanh, lái, động cơ) là cực kỳ cao và AUTOSAR được thiết kế riêng cho mục đích đó. ROS cốt lõi hiện tại chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt này.
AUTOSAR Adaptive Platform có giống ROS không?
AUTOSAR AP có một số điểm tương đồng với ROS (cùng có thể chạy trên POSIX, sử dụng giao tiếp hướng dịch vụ) và được thiết kế để tích hợp dễ dàng hơn với các hệ thống như ROS so với AUTOSAR Classic. Tuy nhiên, AP vẫn là một tiêu chuẩn thuộc liên minh AUTOSAR với trọng tâm là các ứng dụng hiệu năng cao TRONG ô tô và có lộ trình hướng tới chứng nhận an toàn. ROS là mã nguồn mở và linh hoạt hơn cho nhiều ứng dụng robot nói chung.
Việc tích hợp AUTOSAR và ROS có ý nghĩa gì với người dùng cuối?
Đối với người lái xe, sự kết hợp này có thể dẫn đến các tính năng hỗ trợ lái và tự hành tiên tiến hơn, cập nhật phần mềm thường xuyên hơn và các hệ thống thông tin giải trí linh hoạt hơn, đồng thời vẫn đảm bảo các chức năng an toàn cốt lõi hoạt động đáng tin cậy nhờ nền tảng AUTOSAR.
Garage Auto Speedy có thể hỗ trợ gì liên quan đến phần mềm xe phức tạp như vậy?
Tại Garage Auto Speedy, đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi luôn cập nhật kiến thức về các hệ thống phần mềm trên các dòng xe hiện đại. Chúng tôi có khả năng chẩn đoán các lỗi liên quan đến ECU, hệ thống điện tử và phần mềm, sử dụng các công cụ chuyên dụng. Dù không trực tiếp phát triển phần mềm ở cấp độ AUTOSAR hay ROS, việc hiểu về kiến trúc này giúp chúng tôi xử lý các vấn đề phức tạp trên xe của bạn một cách chính xác và hiệu quả.
AUTOSAR và ROS đại diện cho hai hướng tiếp cận khác nhau trong thế giới phần mềm, nhưng đang ngày càng xích lại gần nhau trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, đặc biệt là với sự bùng nổ của xe tự hành và xe định nghĩa bằng phần mềm. AUTOSAR mang đến sự an toàn, độ tin cậy và chuẩn hóa cho các hệ thống cốt lõi, trong khi ROS cung cấp sự linh hoạt và hệ sinh thái phong phú cho việc phát triển các ứng dụng phức tạp, tiên tiến.
Mối quan hệ giữa AUTOSAR và ROS là mối quan hệ bổ trợ, nơi các nhà sản xuất ô tô tìm cách tận dụng những điểm mạnh của cả hai để tạo ra những chiếc xe an toàn hơn, thông minh hơn và có khả năng cập nhật tốt hơn trong tương lai. Hiểu về mối quan hệ này giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc hơn về cách phần mềm đang định hình lại ngành công nghiệp ô tô.
Tại Garage Auto Speedy, chúng tôi tự hào là những người luôn tìm hiểu và làm chủ các công nghệ mới nhất trên xe để mang lại dịch vụ tốt nhất cho khách hàng. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về các hệ thống điện tử, phần mềm trên xe của mình hoặc cần tư vấn chuyên sâu, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi.
Liên hệ Garage Auto Speedy qua Hotline 0877.726.969 hoặc truy cập website https://autospeedy.vn/ để được tư vấn chi tiết hơn về các vấn đề kỹ thuật trên xe của bạn và xem thêm các bài viết chuyên sâu khác từ đội ngũ chuyên gia của chúng tôi.
Trong kỷ nguyên của ô tô hiện đại, các hệ thống điện tử ngày càng…
Ngành công nghiệp ô tô đang chứng kiến một cuộc cách mạng lớn về phần…
Trong kỷ nguyên của ô tô hiện đại, phần mềm đóng vai trò ngày càng…
Bạn là người yêu xe và thường xuyên bắt gặp vật liệu Alcantara xuất hiện…
Lái xe trong điều kiện thời tiết bất lợi như mưa lớn, sương mù dày…
Trong thế giới ô tô hiện đại, công nghệ an toàn tiên tiến (ADAS) và…
